一種起重機主梁焊接機的製作方法
2023-05-28 14:26:21
專利名稱：一種起重機主梁焊接機的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於起重機主梁製造的起重機主梁焊接機。
背景技術：
起重機主梁包括橫截面形狀為U形槽狀的梁盒、分別設置於梁盒兩側槽口沿處的側板和設置兩個側板之間的工字鋼，其中各側板的下端分別與對應梁盒的槽壁上端焊接固連，各側板的上端分別與工字鋼的對應一側腹板焊接固連。這就是說要完成一個起重機主梁的焊接需要四條焊縫的焊接施工，現有的施工方法是通過人工先對方便的一側焊縫進行焊接，然後通過翻轉裝置將起重機主梁翻轉過來，再進行另一側焊縫的焊 接施工。這種通過人工的焊接施工存在以下缺點1，工人的勞動強度較大；2，四條焊縫的不同步焊接施工，焊接效率較低，也使各焊縫的焊接應力較大，容易產生焊接變形，影響焊接質量；3，人工焊接時，必須使用翻轉裝置對起重機主梁進行翻轉，翻轉裝置的使用不僅增加了起重機主梁製造過程中的所需設備，同時也增加翻轉工時，增加了起重機主梁的製造成本。
發明內容
本發明的目的在於提供一種在起重機主梁焊接製造中，能夠降低工人勞動強度的起重機主梁焊接機。為了解決上述問題，本發明的技術方案為
一種起重機主梁焊接機，包括固定架及其上沿前後方向導向滑動裝配的活動架，所述的起重機主梁焊接機還包括與所述活動架傳動連接並驅動所述活動架沿前後方向往復運動的活動架驅動裝置，所述的活動架上設有用於對相應起重機主梁的待焊接處進行焊接施工的焊槍。所述的焊槍分別通過相應的調整機構與所述活動架的對應位置相連，所述的調整機構包括用於對焊槍沿上下方向進行調整的豎向調節裝置、用於對焊槍的轉動角度進行調整的角度調節裝置和用於調整焊槍與相應待焊接處之間距離的徑向調節裝置。所述的豎向調節裝置包括首端沿上下方向滑動裝配於所述活動架上的懸壁，所述懸壁的末端朝向相應起重機主梁的待焊接處延伸，所述的豎向調整機構還包括沿上下方向導向滑動裝配於懸壁的末端的焊槍二次豎向調節結構，所述的角度調節裝置包括轉動軸線沿前後方向延伸的轉動裝配於所述焊槍二次豎向調節結構上的焊槍一次角度調節結構，所述的角度調節裝置還包括轉動軸線沿前後方向延伸的轉動裝配於所述焊槍一次角度調節結構上的焊槍二次角度調節結構，所述的徑向調節裝置包括導向滑動裝配於所述焊槍二次角度調節結構上的焊槍一次徑向調節結構，所述的焊槍一次徑向調節結構的滑動方向垂直於所述焊槍二次角度調節結構的轉動軸線，所述的徑向調節裝置還包括導向滑動裝配於所述焊槍一次徑向調節結構上的焊槍二次徑向調節結構，所述焊槍二次徑向調節結構的滑動方向與所述焊槍一次徑向調節結構的滑動方向一致，所述的焊槍設置於所述的焊槍二次徑向調節結構上。
所述的焊槍包括用於對相應側板與梁盒連接處進行焊接施工的下焊槍和用於對相應側板與工字鋼連接處進行焊接施工的上焊槍，所述的調整機構分別與所述各上、下焊
槍——對應設置。所述的活動架沿左右方向並列設置的兩個立框和架設於兩個立框之間的橫框，所述的各下焊槍分別通過各自對應的調整機構與所述立框相連，所述的各上焊槍分別通過各自對應的調整機構與所述橫框相連。所述的調整機構還包括分別用於驅動所述懸壁和焊槍二次豎向調節結構上下動作的豎向驅動裝置、分別用於驅動所述焊槍一次角度調節結構和焊槍二次角度調節結構轉動動作的轉動驅動裝置和分別用於驅動所述焊槍一次徑向調節結構和焊槍二次徑向調節結構徑向滑動的徑向驅動裝置，所述的起重機主梁焊接機還包括與所豎向驅動裝置、轉動驅動裝置和徑向驅動裝置控制連接以控制對應驅動裝置輸出調整動作的控制系統。 所述的控制系統還與所述焊槍控制連接以控制所述焊槍對相應待焊接處進行焊接施工。所述的焊槍或焊槍二次徑向調節結構上還設有用於檢測相應待焊接處形狀信息的檢測傳感器，所述的控制系統與所述檢測傳感器採樣連接以根據採樣結果來控制對應調整機構輸出調整動作和對應焊槍輸出焊接動作。所述的焊槍為複合焊槍，所述的複合焊槍包括複合槍頭，所述的複合槍頭內設有用於相應焊絲通過的焊絲通道，所述的複合槍頭中於所述焊絲通道的外圍設有用於在相應焊絲焊接實施工時輸出保護氣體的氣體通道，所述的複合槍頭中於所述氣體通道的外圍設有用於輸出相應焊劑以對相應焊縫進行埋弧焊施工的焊劑通道。本發明的有益效果為將焊槍設置於滑動架上，滑動架在滑動過程中即可完成對起重機主梁上相應焊縫的焊接施工，不需要人工手動焊接，降低了工人的勞動強度。進一步的，工字鋼與側板連接的兩個焊縫由對應的上焊槍來焊接施工，側板與梁盒連接的兩個焊縫由對應的下焊槍來焊接施工，一次便可完成四個焊縫的施工動作，四個焊縫同步焊接施工，降低了各焊縫的焊接應力，焊接不易變形。同時也在焊接過程中不需要翻轉裝置對起重機主梁進行翻轉，降低了起重機主梁的製造成本。進一步的，通過相應調整機構對對應焊槍的位置調整，使焊槍與相應待焊接處之間保持合理的焊接距離，保證了焊槍焊接施工的施工質量。
圖I是本發明實施例的結構示意 圖2是圖I的側視 圖3是圖I中的A處放大 圖4是起重機主梁焊接機實施例中複合槍頭的結構示意圖。
具體實施例方式一種起重機主梁焊接機的實施例如圖廣4所示包括機架14，機架包括固定架14-1及其上沿前後方向導向滑動裝配的滑動架14-2，活動架14-2包括下端與固定架14_1導向滑動裝配的左立框14-2-1、右立框14-2-2和架設於左、右立框上端的橫框14-2-3，左、右立框和橫框14-2-3構成「門」字形結構，在活動架14-2與固定架14-1之間設有驅動活動架14-2沿前後方向移動的活動架電機和活動架齒輪齒條機構，其中活動架齒輪齒條機構中的齒輪與活動架電機的輸出端傳動連接，活動架齒輪齒條機構中的齒條與活動架相連。在左、右立框上分別設有用於對相應梁盒12-1與側板12-2連接處進行焊接的下焊槍5，在橫框14-2-3上設有兩個分別用於對相應側板12-2與工字鋼12-3連接的兩個連接處進行焊接的上焊槍3，兩個上焊槍3和兩個下焊槍5均為能氣保焊和埋弧焊同時焊接施工的複合焊槍，複合焊槍包括複合槍頭39，複合槍頭39內設有用於相應焊絲通過的焊絲通道35，複合槍頭39中於焊絲通道35的外圍設有用於在相應焊絲焊接實施工時輸出保護氣體的氣體通道36，複合槍頭39中於氣體通道36的外圍設有用於輸出相應焊劑38以對相應焊縫進行埋弧焊施工的焊劑通道37，通過複合槍頭39的使用將氣保焊和埋弧焊科學的結合起來，從而創新形成一種複合型焊接成型工藝，該焊接方式將兩種焊接工藝的優點充分發揮作用，取得了非常好的效果，無論是焊縫外觀還是焊接深度、內在質量都比傳統的單一焊接方式均有較大提聞。各下焊槍5通過對應的下調整機構與對應立框相連，下調整機構包括與對應立框 相連的下豎向調節裝置、裝配於所述下豎向調節裝置上的下角度調節裝置和裝配於下角度調節裝置上的下徑向調節裝置。下豎向調節裝置包括首端沿上下方向導向滑動裝配於對應立框上的下懸壁27，下懸壁27的末端朝所述「門」字形結構內部延伸，下豎向調整機構還包括沿上下方向導向滑動裝配於對應下懸壁27的末端的下焊槍二次豎向調節結構19，下角度調節裝置包括轉動軸線沿前後方向延伸的轉動裝配於下焊槍二次豎向調節結構19上的下焊槍一次角度調節結構22，下角度調節裝置還包括轉動軸線沿前後方向延伸的轉動裝配於所述下焊槍一次角度調節結構22上的下焊槍二次角度調節結構23，下徑向調節裝置包括導向滑動裝配於下焊槍二次角度調節結構23上的下焊槍一次徑向調節結構20，下焊槍一次徑向調節結構20的滑動方向垂直於所述下焊槍二次角度調節結構23的轉動軸線，徑向調節裝置還包括導向滑動裝配於下焊槍一次徑向調節結構20上的下焊槍二次徑向調節結構21，下焊槍二次徑向調節結構21的滑動方向與下焊槍一次徑向調節結構20的滑動方向一致，各下焊槍5分別設置於對應的下焊槍二次徑向調節結構21上。各上焊槍3分別通過對應的上調整機構與所述橫框相連，所述的上調整機構包括與所述橫框14-2-3相連的上豎向調節裝置、裝配於所述上豎向調節裝置上的上角度調節裝置和裝配於所述下角度調節裝置上的上徑向調節裝置。上豎向調節裝置包括首端沿上下方向導向滑動裝配於所述橫框14-2-3上的上懸壁30，上懸壁30的末端朝所述「門」字形結構內部延伸，上豎向調整機構還包括沿上下方向導向滑動裝配於所述上懸臂30的末端的上焊槍二次豎向調節結構16，上角度調節裝置包括轉動軸線沿前後方向延伸的轉動裝配於上焊槍二次豎向調節結構16上的上焊槍一次角度調節結構25，上角度調節裝置還包括轉動軸線沿前後方向延伸的轉動裝配於所述上焊槍一次角度調節結構25上的上焊槍二次角度調節結構26，上徑向調節裝置包括導向滑動裝配於上焊槍二次角度調節結構26上的上焊槍一次徑向調節結構13，上焊槍一次徑向調節結構13的滑動方向垂直於上焊槍二次角度調節結構26的轉動軸線，上徑向調節裝置還包括導向滑動裝配於所述上焊槍一次徑向調節結構13上的上焊槍二次徑向調節結構2，上焊槍二次徑向調節結構2的滑動方向與所述上焊槍一次徑向調節結構13的滑動方向一致。
上、下調整機構還均包括分別用於驅動對應上、下懸壁和上、下焊槍二次豎向調節結構上下動作的豎向驅動裝置、分別用於驅動上、下焊槍一次角度調節結構和上、下焊槍二次角度調節結構轉動動作的轉動驅動裝置、分別用於驅動上、下焊槍一次徑向調節結構和上、下焊槍二次徑向調節結構徑向滑動的徑向驅動裝置，其中豎向驅動裝置由對應的電機、減速機、齒輪和齒條組成，轉動驅動裝置由對應的電機和齒輪付組成，徑向驅動裝置由對應氣缸組成。起重機主梁焊接機還包括用於控制各焊槍輸出焊接動作的控制系統，控制系統與豎向驅動裝置、轉動驅動裝置和徑向驅動裝置控制連接以控制對應驅動裝置輸出調整動作。起重機主梁焊接機還包括自動跟蹤系統，自動跟蹤系統擔負著為控制系統收集信息的重任，跟蹤導向信息反饋到控制系統，經過分析處理隨時調整各焊槍的方位、焊接電流、焊縫大小以及豎向驅動裝置、轉動驅動裝置和徑向驅動裝置正確工作。自動跟蹤系統包括設置於各上焊槍上的導輪，導輪內裝有能夠檢測焊縫形狀變化和導輪角度並與控制系統採樣連接的傳感器，傳感器將位移變化轉化為電信號，電信號傳給控制系統分析後，控制系統指令上調整機構中的各驅動裝置輸出調整動作。自動跟蹤系統還包括設置各下焊槍上的與控 制系統採樣連接的探針式傳感器，探針式傳感器具有用於與相應側板與梁盒的待焊接處接觸配合以檢測側板與梁盒的待焊接處的形狀信息的探針。起重機主梁焊接機還包括焊槍冷卻系統和焊劑自動收集系統11，焊槍冷卻系統為了防止焊槍長時間工作後，焊槍溫度太高而燒毀焊機，送絲系統採用強制循環水冷卻降溫。為了收集多於的焊劑，焊劑自動收集系統採用負壓吸抽原理，包括焊劑收集裝置及篩選裝置，焊劑收集裝置將多餘焊劑從已經焊接完成的焊縫周圍收集起來，經過篩選裝置自動送入焊接劑料倉循環使用。圖中件I和6分別表示控制對應焊機的控制屏。使用時，將組成起重機主梁12的各部件沿前後方向置於左、右立框間，在焊接初始時，通過控制系統對各上、下調整機構進行調整，通過對應電機、減速機、齒輪和齒條構成的豎向驅動裝置分別驅動各上、下懸壁和上、下焊槍豎向二次調節結構進行各焊槍的上下位置調整，上、下懸壁起著大範圍、粗調的作用，上、下焊槍豎向二次調節結構起著小範圍、微調的作用；通過對應電機和齒輪付構成的轉動驅動裝置驅動各上、下焊槍一次角度調節結構和二次角度調節結構進行各焊槍的角度調整，上、下焊槍一次角度調節結構起著大範圍、粗調的作用，上、下焊槍二次角度調節結構起著小範圍、微調的作用；通過對應氣缸構成的徑向驅動裝置分別驅動各上、下焊槍一次徑向調節結構和上、下焊槍二次徑向調節結構對各焊槍進行位置調整，其中上、下焊槍一次徑向調節結構起著大範圍、粗調的作用，上、下焊槍二次徑向調節結構起著小範圍、微調的作用。通過上、下調整機構的調整可實現各焊槍多微、多角度和多方位的調整和定位，最終實現各焊槍與對應焊縫的準確對位。然後在各焊槍焊接動作的同時，活動架電機通過活動架齒輪齒條機構驅動活動架沿前後方向移動，同時完成對起重機主梁四條焊縫的焊接施工。在本發明的其它實施例中活動架電機還可以被其它氣動或液動馬達代替，當然活動架齒輪齒條機構也可以被相應的絲槓絲母機構代替；當然各焊槍還可以採用普通的焊槍結構，比如說單一功能的氣保焊焊槍或埋弧焊焊槍；豎向驅動裝置中的電機、齒輪齒條還可以被相應的氣缸或液壓缸代替，當然當電機被氣動或液動馬達代替時，齒輪齒條可以被相應的絲槓絲母代替；徑向驅動裝置的氣缸還可以液壓缸或電機、齒輪齒條代替；當然豎向調節裝置、角度調節裝置和徑向調節裝置的連接順序還可以根據需要進行改變，比如角度調節裝置與活動架相連，豎向調節裝置與轉動調節裝置相連，此時徑向調節裝置與豎向調節裝置相連，當然還可以有其它的順序連接關係，在此不再詳列；焊槍的個數還可根據起重機主梁所需焊接處的個數進行改變；當然當各焊槍與相應待焊接處之間的距離不需要調整時，各調整機構還可以不設，此時可以通過將各焊槍直接固定於活動架各對應位置處；活 動架也可以不是「門」字形結構，而被其它框架結構代替。
權利要求
1.一種起重機主梁焊接機，其特徵在於包括固定架及其上沿前後方向導向滑動裝配的活動架，所述的起重機主梁焊接機還包括與所述活動架傳動連接並驅動所述活動架沿前後方向往復運動的活動架驅動裝置，所述的活動架上設有用於對相應起重機主梁的待焊接處進行焊接施工的焊槍。
2.根據權利要求I所述的起重機主梁焊接機，其特徵在於所述的焊槍分別通過相應的調整機構與所述活動架的對應位置相連，所述的調整機構包括用於對焊槍沿上下方向進行調整的豎向調節裝置、用於對焊槍的轉動角度進行調整的角度調節裝置和用於調整焊槍與相應待焊接處之間距離的徑向調節裝置。
3.根據權利要求2所述的起重機主梁焊接機，其特徵在於所述的豎向調節裝置包括首端沿上下方向滑動裝配於所述活動架上的懸壁，所述懸壁的末端朝向相應起重機主梁的待焊接處延伸，所述的豎向調整機構還包括沿上下方向導向滑動裝配於懸壁的末端的焊槍二次豎向調節結構，所述的角度調節裝置包括轉動軸線沿前後方向延伸的轉動裝配於所述焊槍二次豎向調節結構上的焊槍一次角度調節結構，所述的角度調節裝置還包括轉動軸線沿前後方向延伸的轉動裝配於所述焊槍一次角度調節結構上的焊槍二次角度調節結構，所述的徑向調節裝置包括導向滑動裝配於所述焊槍二次角度調節結構上的焊槍一次徑向調節結構，所述的焊槍一次徑向調節結構的滑動方向垂直於所述焊槍二次角度調節結構的轉動軸線，所述的徑向調節裝置還包括導向滑動裝配於所述焊槍一次徑向調節結構上的焊槍二次徑向調節結構，所述焊槍二次徑向調節結構的滑動方向與所述焊槍一次徑向調節結構的滑動方向一致，所述的焊槍設置於所述的焊槍二次徑向調節結構上。
4.根據權利要求3所述的起重機主梁焊接機，其特徵在於所述的焊槍包括用於對相應側板與梁盒連接處進行焊接施工的下焊槍和用於對相應側板與工字鋼連接處進行焊接施工的上焊槍，所述的調整機構分別與所述各上、下焊槍一一對應設置。
5.根據權利要求4所述的起重機主梁焊接機，其特徵在於所述的活動架沿左右方向並列設置的兩個立框和架設於兩個立框之間的橫框，所述的各下焊槍分別通過各自對應的調整機構與所述立框相連，所述的各上焊槍分別通過各自對應的調整機構與所述橫框相連。
6.根據權利要求3所述的起重機主梁焊接機，其特徵在於所述的調整機構還包括分別用於驅動所述懸壁和焊槍二次豎向調節結構上下動作的豎向驅動裝置、分別用於驅動所述焊槍一次角度調節結構和焊槍二次角度調節結構轉動動作的轉動驅動裝置和分別用於驅動所述焊槍一次徑向調節結構和焊槍二次徑向調節結構徑向滑動的徑向驅動裝置，所述的起重機主梁焊接機還包括與所豎向驅動裝置、轉動驅動裝置和徑向驅動裝置控制連接以控制對應驅動裝置輸出調整動作的控制系統。
7.根據權利要求6所述的起重機主梁焊接機，其特徵在於所述的控制系統還與所述焊槍控制連接以控制所述焊槍對相應待焊接處進行焊接施工。
8.根據權利要求7所述的起重機主梁焊接機，其特徵在於所述的焊槍或焊槍二次徑向調節結構上還設有用於檢測相應待焊接處形狀信息的檢測傳感器，所述的控制系統與所述檢測傳感器採樣連接以根據採樣結果來控制對應調整機構輸出調整動作和對應焊槍輸出焊接動作。
9.根據權利要求廣8中任意一項所述的起重機主梁焊接機，其特徵在於所述的焊槍為複合焊槍，所述的複合焊槍包括複合槍頭，所述的複合槍頭內設有用於相應焊絲通過的焊絲通道，所述的複合槍頭中於所述焊絲通道的外圍設有用於在相應焊絲焊接實施工時輸出保護氣體的氣體通道，所述的複合槍頭中於所述氣體通道的外圍設有用於輸出相應焊劑以對相應焊縫進行埋弧焊施工的焊劑通道。全文摘要
本發明涉及起重機主梁焊接機，包括固定架及其上沿前後方向導向滑動裝配的活動架，所述的起重機主梁焊接機還包括與所述活動架傳動連接並驅動所述活動架沿前後方向往復運動的活動架驅動裝置，所述的活動架上設有用於對相應起重機主梁的待焊接處進行焊接施工的焊槍。本發明提供了一種在起重機主梁焊接製造中，能夠降低工人勞動強度的起重機主梁焊接機。
文檔編號B23K9/28GK102699497SQ20121013812
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月7日 優先權日2012年5月7日
發明者任海濤, 馮俊, 崔培軍, 張凱, 胡永堂, 高明利 申請人:河南省礦山起重機有限公司